[發明專利]一種網絡數據可靠傳輸方法

無效

• 申請號: 201110071336.3
• 申請日: 2011-03-24
• 公開（公告）號: CN102480346A
• 公開（公告）日: 2012-05-30
• 發明（設計）人: 劉磊;鄭艷偉;王勁林;董元元
• 申請（專利權）人: 中國科學院聲學研究所;北京世網偉業數字系統技術有限公司
• 主分類號: H04L1/16
• 分類號: H04L1/16;H04L12/56
• 代理公司: 北京法思騰知識產權代理有限公司 11318
• 代理人: 楊小蓉;高宇

技術領域

本發明涉及網絡數據傳輸領域，特別涉及一種網絡數據可靠傳輸方法。

背景技術

計算機網絡上的數據可靠傳輸主要由傳輸層和鏈路層的傳輸協議保證。

傳輸層的兩個傳輸協議分別是TCP和UDP，其中，TCP是面向連接的可靠的傳輸協議，它保障可靠的方式是基于滑動窗口的累計確認和超時重傳。在這種方式下，接收端向發送端返回的是連續正確接收的最后一個數據包的確認信息，如果出現錯誤，會造成后面已經正確接收的數據包重新發送，數據傳輸效率比較低。

數據鏈路層的傳輸協議包括：停止等待協議、連續ARQ協議和選擇重傳ARQ協議。其中，停止等待協議每發送一個數據幀就等待接收方的確認幀，傳輸效率非常低；連續ARQ協議可以連續發送多個數據幀而不用停下來等待確認幀，但是出現差錯時需要重傳發生錯誤之后的所有數據幀，傳輸效率也不高；選擇重傳ARQ協議在數據幀發生錯誤時只重傳那些出錯的數據幀，提高了信道的利用率，但是接收方的確認幀還是對每個數據幀都發送，也有較多額外的通信數據量，效率還不是很高。

IETF提出的SCTP(Stream?Control?Transmission?Protocol)流傳輸控制協議也是面向連接的可靠的傳輸協議，其確認機制是選擇性確認SACK，接收方反饋給數據發送方的是已正確接收的數據塊的序號。如圖1所示，圖1是SCTP的選擇性確認SACK的結構示意圖。SACK包括累計確認和間隔確認，累計確認是連續正確接收的最后一個數據塊的序號，間隔確認表示收到了不連續的數據塊，包括：不連續的數據塊的起始序號和結束序號。發送端根據SACK判斷出需要重傳的數據塊，然后進行數據重傳。SCTP只重傳出錯的數據包，提高了信道的利用率，但是SCTP的SACK機制比較復雜，其需要連續4次判斷為丟包時才對數據包進行重傳，在信道比較好丟包較少的情況下，效率比較高，但在信道不好的情況下，效率會大大降低。

另外，有線電視網在完成雙向化改造之前，還是一個單向的廣播網，沒有回傳的信道。因此，也無法直接在有線電視網上實現數據的可靠傳輸。

發明內容

本發明的目的在于，為了解決上述問題，提出一種網絡數據可靠傳輸方法，在能夠在保持較高傳輸效率的前提下實現數據的可靠傳輸。

為實現上述發明目的，本發明提供一種網絡數據可靠傳輸的方法，該方法以發送端發送數據的順序與接收端接收數據的順序保持一致為前提條件，該方法具體步驟包括：

步驟1)：發送端將待發數據發送給接收端，并在緩沖區中保存發送的數據，同時啟動超時計時器；其中，超時計時器的超時時間大于接收端向發送端反饋數據接收報告的周期；

步驟2)：接收端接收所述的步驟1)發送的數據，接收端根據校驗信息判斷所接收的數據包是否正確，并按照觸發策略生成數據接收報告，將數據接收報告發給發送端；其中，所述的數據接收報告內容包括：接收端接收到的所有數據包中最后一個正確的數據包的確認信息ACK、最后一個正確接收的數據包之前所有錯誤且不能恢復的數據包的否認信息NAK和丟失的數據包的否認信息NAK；

步驟3)：發送端解析所述步驟2)中的數據接收報告，判斷是否接收到數據包的否認信息NAK；如果接收到，則執行步驟4)；否則，發送端判斷是否在超時計時器超時前接收到數據包的確認信息ACK，如果未接收到，則執行步驟4)，否則，發送端從緩沖區刪除已正確確認的數據包；

步驟4)：發送端判斷相應數據包的重傳次數是否達到上限，如果達到，則取消數據的發送；否則，發送端重傳相應的數據包，將該數據包的重傳次數加1，并重新啟動超時計時器；然后跳轉至步驟2)繼續執行。

所述的步驟1)還包括：發送端先將待發數據進行分片，在數據片頭部加入標記編號，在數據片尾部加入FEC前向糾錯碼。

所述的步驟2)還包括：接收端對錯誤數據包采用FEC前向糾錯碼進行恢復。

所述觸發策略采用接收端設置定時器來按照時間周期性觸發；或采用接收端設置數據包計數器來按照收到的數據包達到確定數目時觸發；或采用接收端設置流量計數器來按照收到的數據達到確定流量時觸發；或采用在接收端同時設置定時器和數據包計數器，當定時時間生效時，則由定時器觸發，當定時時間尚未生效，但已經接收到確定數目的數據包，則由數據包計數器觸發。

所述觸發策略采用連續工作的方式；每次觸發后，定時器和計數器進行復位。